Wentylacja w laboratorium — kiedy stosować instalację chemoodporną?
Wentylacja ogólna w laboratorium odpowiada za wymianę powietrza w pomieszczeniu. Osobnym zagadnieniem jest część wyciągowa — odprowadzająca powietrze znad dygestoriów, okapów, ssawek, ramion odciągowych czy szaf wentylowanych. To właśnie tam mogą pojawić się warunki wymagające elementów chemoodpornych: kanałów i kształtek, okapów, odciągów miejscowych oraz wentylatorów.
Na stronie omawiamy:
Nie każde laboratorium tego wymaga
Elementy chemoodporne mogą występować w laboratoriach chemicznych, przemysłowych, badawczo-rozwojowych, uczelnianych, technologicznych, kontroli jakości, środowiskowych, materiałowych czy farmaceutycznych. Decyduje o tym skład odprowadzanego powietrza — obecność agresywnych oparów chemicznych, wilgoci, aerozoli.
Kiedy część wyciągowa wymaga analizy materiałowej?
Analizy wymaga sytuacja, w której powietrze wyciągowe może zawierać:
- opary kwasów, zasad lub rozpuszczalników,
- gazy i lotne składniki chemiczne,
- podwyższoną wilgotność,
- aerozole lub drobne cząstki osadzające się w przewodach,
- składniki mogące tworzyć kondensat agresywny chemicznie,
- zmienne warunki pracy i okresowe wzrosty stężenia zanieczyszczeń.
W takich przypadkach ocenie podlega cała instalacja wyciągowa — przewody, kształtki, połączenia, elementy regulacyjne, wentylator i sposób prowadzenia instalacji.
Co trzeba uwzględnić przy instalacji wyciągowej?
- różne źródła odciągu,
- możliwość jednoczesnej pracy kilku urządzeń,
- sumaryczny przepływ powietrza,
- wzajemny wpływ poszczególnych odciągów,
- opory przepływu,
- charakter zanieczyszczeń,
- możliwość powstawania kondensatu,
- wymagania specjalne, w tym elektroprzewodność dla stref zagrożenia wybuchem.
Dygestorium, okap, ssawka, ramię odciągowe i szafa wentylowana różnią się wydajnością, oporami przepływu, trybem pracy i charakterem zanieczyszczeń — nie powinny być traktowane jako kolejne króćce podłączone do jednego kanału. Przy kilku źródłach odciągu w jednym układzie trzeba uwzględnić sumaryczny przepływ, możliwość jednoczesnej pracy urządzeń oraz wzajemny wpływ poszczególnych odciągów.
Osobny problem stanowi kondensat. Jeśli powietrze wyciągowe jest wilgotne, a kanały przechodzą przez chłodniejsze strefy budynku lub prowadzone są na zewnątrz, w przewodach mogą pojawić się skropliny — w laboratorium potencjalnie agresywne chemicznie. Wpływa to na dobór materiału, prowadzenie instalacji, połączenia, odwodnienie i zabezpieczenie elementów narażonych na kontakt ze skroplinami.
W niektórych instalacjach trzeba uwzględnić również wymagania specjalne, np. dotyczące elektroprzewodności lub stref zagrożenia wybuchem. Dotyczy to sytuacji, w których charakter powietrza wyciągowego albo warunki pracy wymagają osobnej analizy pod kątem ATEX/Ex.
Przykładowe problemy w instalacjach wyciągowych laboratoriów
Istniejąca instalacja wyciągowa ze stali koroduje mimo sprawnej wentylacji ogólnej — czy trzeba wymienić cały układ?
Niekoniecznie cały układ. W pierwszej kolejności analizuje się część wyciągową obsługującą konkretne stanowisko: dygestorium, okap, ssawkę lub szafę wentylowaną. Korozja przewodów, kształtek albo wentylatora może oznaczać, że powietrze wyciągowe zawiera agresywne opary, wilgoć lub składniki tworzące kondensat. Wtedy ocenie podlega cały odcinek mający kontakt z tym powietrzem.
Czy kilka dygestoriów i okapów można podłączyć do jednego kanału wyciągowego?
Technicznie jest to możliwe, ale wymaga sprawdzenia składu powietrza z poszczególnych źródeł, sumarycznego przepływu, oporów instalacji i wpływu jednego odciągu na pozostałe. Dygestoria, okapy i ssawki mogą pracować w różnych warunkach i odprowadzać powietrze o innym charakterze. Wspólny kanał nie powinien być traktowany jak prosty kolektor z kilkoma podłączeniami.
Co zrobić, gdy w poziomych odcinkach odciągów pojawia się agresywny kondensat?
Trzeba przeanalizować materiał przewodów, sposób łączenia elementów, spadki i odwodnienie instalacji. Jeżeli skropliny zawierają składniki agresywne chemicznie, tradycyjne kanały i uszczelnienia mogą być niewystarczające. Rozwiązaniem może być chemoodporny system z tworzyw sztucznych, np. PP lub PPs, z połączeniami dostosowanymi do pracy w środowisku wilgotnym i agresywnym.
Jak rozwiązać problem korozji wentylatora odciągającego wilgotne powietrze z oparami kwasów?
Jeżeli przez wentylator przechodzi wilgotne powietrze zawierające agresywne opary kwasów, standardowy wentylator metalowy lub powlekany może być niewystarczający. W takiej sytuacji analizuje się zastosowanie wentylatora chemoodpornego, w którym elementy mające kontakt z powietrzem wyciągowym są wykonane z materiałów odpornych na dane warunki pracy.
Które elementy mogą wymagać wykonania chemoodpornego?
- kanały, rury, kształtki wentylacyjne,
- okapy laboratoryjne,
- odciągi miejscowe i elementy wykonywane pod wymiar,
- przepustnice i elementy regulacyjne,
- wentylatory chemoodporne,
- fragmenty instalacji prowadzone do wyrzutni.
Stosuje się tu m.in. PVC, PP, PPs, PE oraz PP-EL-s, a dobór materiału wynika z warunków pracy, temperatury i charakteru powietrza wyciągowego. Więcej o znaczeniu materiału piszemy w poradniku: odporność tworzyw sztucznych w instalacjach chemoodpornych.
Kanały z tworzyw sztucznych różnią się od stalowych sposobem podparcia, rozszerzalnością i wymaganiami co do połączeń.
Wentylator chemoodporny
Wentylator w instalacji laboratoryjnej nie powinien być dobierany wyłącznie na podstawie wydajności. Jeśli przepływa przez niego powietrze zawierające agresywne opary, gazy, wilgoć lub aerozole, ocenie podlegają materiał obudowy, wirnik, sposób zabudowy oraz odporność elementów mających kontakt z tym powietrzem. Same kanały z tworzywa nie wystarczą, jeśli reszta układu — w tym wentylator — nie jest dostosowana do tych warunków.
Osobny temat stanowi także wentylator chemoodporny do dygestorium, gdzie o doborze decyduje nie samo urządzenie laboratoryjne, lecz skład i warunki powietrza wyciągowego.
Dane potrzebne do wstępnej analizy
- źródło odciągu: dygestorium, okap, ssawka, szafa wentylowana lub stanowisko robocze,
- rodzaj procesów prowadzonych w laboratorium,
- przewidywane lotne składniki chemiczne w powietrzu wyciągowym,
- temperatura powietrza,
- wilgotność i możliwość powstawania kondensatu,
- przewidywany przepływ powietrza,
- długość i przebieg instalacji,
- miejsce montażu wentylatora,
- liczba obsługiwanych źródeł odciągu,
- wymagania specjalne, np. strefa zagrożona wybuchem.
Doświadczenie CHEMOWENT
System CHEMOWENT był stosowany w obiektach laboratoryjnych i naukowych, m.in. w Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego, na Wydziale Chemii UAM w Poznaniu, na Wydziale Chemii i Biologii Uniwersytetu Gdańskiego oraz na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej. W tych realizacjach wykorzystano instalacje odciągów z dygestoriów oraz wentylacji pomieszczeń laboratoryjnych wykonane z PVC, PPs i PP-EL-s.
Podsumowanie
Nie każda instalacja laboratoryjna wymaga tworzyw chemoodpornych, ale tam, gdzie powietrze wyciągowe zawiera agresywne składniki chemiczne, wilgoć, aerozole lub kondensat, dobór materiałów ma kluczowe znaczenie. Ocenie podlega cały ciąg wyciągowy — od źródła emisji po wentylator — a nie sama nazwa pomieszczenia.
Powiązane poradniki
Kiedy wentylator musi być odporny na agresywne powietrze wyciągowe. Jak dobrać wentylator chemoodporny?
Parametry potrzebne do wstępnej analizy wentylatora. Okapy przemysłowe i laboratoryjne
Okapy i odciągi miejscowe z tworzyw sztucznych. Odporność tworzyw sztucznych
Znaczenie odporności chemicznej przy doborze materiału.
